cząsteczki błon komórkowych są najczęściej syntetyzowane w dwóch organelach: retikulum endoplazmatycznym i aparacie Golgiego. Na stronach zajmujących się tymi organellami szczegółowo opiszemy procesy syntezy. Tak więc synteza lipidów będzie badana na stronach poświęconych gładkie retikulum endoplazmatyczne i aparatowi Golgiego, synteza białek w szorstkich stronach retikulum endoplazmatycznego i węglowodany na stronach o retikulum endoplazmatycznym i aparacie Golgiego. Na kolejnych stronach poznamy również drogi, którymi podążają cząsteczki błonowe, aby dotrzeć do różnych przedziałów związanych z błoną, a także do błony plazmatycznej. Tak więc tutaj przedstawiono tylko podsumowanie syntezy cząsteczek błonowych.
membrany stale odnawiają swoje cząsteczki. Są one usuwane i syntetyzowane stabilnie. Dzięki zastosowaniu radioaktywnie znakowanych aminokwasów wykazano, że białka o wysokiej masie cząsteczkowej błony plazmatycznej są odnawiane co 2-5 dni, podczas gdy białka o niskiej masie cząsteczkowej co 7-13 dni. Lipidy są wymieniane co 7-13 dni. Białka, większość lipidów i kilka węglowodanów błon komórkowych są syntetyzowane w retikulum endoplazmatycznym. Wiele gatunków lipidów i większość węglowodanów błon jest syntetyzowanych w aparacie Golgiego.
większość cząsteczek błony jest transportowana do ich ostatecznego miejsca przez pęcherzykowy przemyt. Przemieszczają się jako składniki błon pęcherzykowych, które po zespoleniu z błoną docelową będą częścią molekularnego repertuaru przedziału docelowego. Jednak niektóre cząsteczki są przemieszczane między błonami przez nośniki (białka) lub są wymieniane między błonami, które są bardzo blisko siebie w tak zwanych miejscach kontaktu z błoną.
retikulum endoplazmatyczne syntetyzuje białka dla siebie i dla reszty błon komórkowych, oprócz chloroplastów i błon mitochondriów. Organelle te mogą importować białka syntetyzowane przez wolne rybosomy cytozolowe lub mogą syntetyzować białka samodzielnie, ponieważ zawierają one DNA, rybosomy i wszystkie potrzebne cząsteczki do syntezy białek. Cholesterol i glicerofosfolipidy są również syntetyzowane w retikulum endoplazmatycznym, które są rozprowadzane do wszystkich błon komórkowych, w tym mitochondriów i chloroplastów.
w szczególnym przypadku warto wspomnieć o peroksysomach. Donoszono, że peroksysomy pochodzą z pęcherzyków pochodzących z retikulum endoplazmatycznego i mitochondriów. Jednak część cząsteczek ich błon jest syntetyzowana przez wolne rybosomy. Źródła cząsteczek błon peroksysomowych są zatem zróżnicowane.
większość cząsteczek błony plazmatycznej dociera poprzez ciągły napływ pęcherzyków, tj. przez egzocytozę. Przedziałami wysyłającymi pęcherzyki do błony plazmatycznej są endosomy i kompleks Golgiego. Usuwanie cząsteczek błony plazmatycznej odbywa się głównie za pośrednictwem pęcherzyków endocytarnych. Pęcherzyki powstają w błonie plazmatycznej i ostatecznie kończą się w lizosomach, gdzie cząsteczki błony zostaną zdegradowane. Równowaga między egzocytozą a endocytozą determinuje skład molekularny błony plazmatycznej. Niektóre cząsteczki usuwane jako część pęcherzyków endocytarnych są transportowane do wczesnych endosomów. Mogą one być tam przechowywane przez jakiś czas, a następnie powrócić do błony plazmatycznej jako część innych pęcherzyków odchodzących od wczesnego endosomu. Mechanizm ten jest ważny dla komórki, ponieważ ilość i proporcja cząsteczek błony plazmatycznej może być modyfikowana bez kosztownych procesów syntezy i degradacji.
błony endosomów, lizosomów i wakuoli są w większości konsekwencją endocytozy w błonie plazmatycznej, ale otrzymują również cząsteczki poprzez pęcherzyki pochodzące z aparatu Golgiego.
Wreszcie należy podkreślić, że skład chemiczny błon, głównie lipidów, może ulec zmianie w wyniku lokalnych modyfikacji chemicznych. Na przykład głowa kilku gatunków lipidów może być chemicznie modyfikowana przez lokalne enzymy, co powoduje nową cząsteczkę o różnych właściwościach. Ponadto niektóre lipidy są rozkładane in situ przez enzymy, takie jak lipazy.